(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１当接部を有する本体部と、
前記本体部上に配置され、前記第１当接部と対向する第１突起部を有するヨークと、
前記ヨーク上に配置され、前記第１当接部と前記第１突起部の間を所定方向に延びる第１磁気分極線を有する第１磁石と、
を備え、
前記第１磁石は、前記第１当接部と前記第１突起部によって挟持されている、
磁石支持機構。
【請求項２】
前記ヨーク上に配置され、前記所定方向に延びる第２磁気分極線を有する第２磁石を備え、
前記本体部は、前記所定方向において前記第１当接部から離間した第２当接部を有し、
前記ヨークは、前記第２当接部と対向する第２突起部を有し、
前記第２磁石は、前記第２当接部と前記第２突起部によって挟持されている、
請求項１に記載の磁石支持機構。
【請求項３】
前記ヨークは、前記第１磁石と前記第２磁石の間に配置される第３突起部を有し、
前記第１磁石及び前記第２磁石のそれぞれは、前記第３突起部に当接している、
請求項１又は２に記載の磁石支持機構。
【請求項４】
固定部材と、
前記固定部材に対して相対的に移動可能な移動部材と、
を備え、
前記固定部材及び前記移動部材の一方は、請求項１に記載の磁石支持機構を有し、
前記固定部材及び前記移動部材の他方は、前記第１磁石と対向するコイルを有する、
駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、複数の磁石を支持する磁石支持機構、および、複数の磁石を備える駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動力を発生させるための磁石や、位置を検出する際に用いられる磁石等、磁石の用途は広い。
【０００３】
特許文献１には、２つの磁石が用いられた構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２０３３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の磁石をそれぞれ所定の位置に配置しようとするとき、それぞれの磁石を個別に扱うのは煩雑である。
【０００６】
そこで、ここに開示された技術は、複数の磁石の取り扱いが容易な磁石支持機構および駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ここに開示される磁石支持機構は、第１磁石と、第２磁石と、ヨークと、を備える。第１磁石は、第１底面と前記第１底面に略垂直な第１Ａ側面を有する。第２磁石は、第２底面を有する。ヨークは、第１当接面と、第２当接面と、前記第１当接面と前記第２当接面との間において、略垂直方向に突出した第１突起部と、を有する。第１底面は、前記第１当接面と当接する。前記第２底面は、前記第２当接面と当接する。少なくとも前記第１突起部の一部は、前記第１磁石と前記第２磁石の間に配置される。少なくとも前記第１Ａ側面は、前記第１突起部と当接している。
【発明の効果】
【０００８】
ここに開示された技術によれば、複数の磁石の取り扱いが容易な磁石支持機構および駆動装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】撮像装置の完成時の斜視図
【図２】撮像装置の撮像素子側から見た矢視図
【図３】撮像装置の分解斜視図
【図４】補正レンズ保持部材の分解斜視図
【図５】磁石ユニットを示す斜視図
【図６】補正レンズ保持部材と磁石ユニットの取付手順を説明する分解斜視図
【図７】補正レンズ保持部材の光軸方向矢視図
【図８】補正レンズ保持部材と遮光キャップの取付手順を説明する分解斜視図
【図９】３群枠ユニットの光軸方向矢視図
【図１０】補正レンズ保持部材の支持部を示す斜視図
【図１１】補正レンズ保持部材と磁石ユニットの取付手順を説明する分解斜視図
【図１２】補正レンズ保持部材と磁石ユニットの取付手順を説明する斜視図
【図１３】光学素子駆動装置に使用するピッチ側の磁気回路の一実施例を示す四面図
【図１４】光学素子駆動装置に使用するヨー側の磁気回路の一実施例を示す四面図
【図１５】光学素子駆動装置におけるヨークの一実施例を示す三面図
【図１６】磁石の使用可能領域および磁気検出素子の性能保証範囲の説明図
【図１７】所定の移動量のときの磁石の無着磁幅と、位置検出素子の感磁中心と磁石表面間距離とリニアリティの関係を示す図
【図１８】光学素子駆動装置における発明の効果を示すオープンループ特性図
【図１９】磁気検出素子位置でのコイルが発生する磁束密度分布を示す図
【図２０】補正レンズ保持部材と磁石ユニットの取付手順を説明する光軸方向矢視図
【図２１】光学素子駆動装置のブロック構成図
【図２２】光学素子駆動装置に使用するピッチ側の磁気回路の他の実施例を示す四面図
【図２３】光学素子駆動装置に使用するピッチ側の磁気回路の他の実施例を示す四面図
【図２４】磁石支持機構の他の実施例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
光学素子駆動装置を例として、磁石支持機構を備える駆動装置の実施形態を説明する。光学素子駆動装置は、一例として、撮像装置に用いられる。
【００１１】
〔１．撮像装置の構成〕
〔１−１．撮像装置の具体的な構成〕
図１、図２、図３を参照しながら、撮像装置１の構成について説明を行う。
【００１２】
撮像装置１は、レンズ鏡筒３１、モータユニット３２およびマスターフランジ３３を備えている。レンズ鏡筒３１は、光学系を有する。モータユニット３２は、レンズ鏡筒３１を駆動するズームモータ３６を有する。マスターフランジ３３は、レンズ鏡筒３１を通過した光束を受光する撮像部であるＣＣＤ等からなる撮像素子３７を有する。
【００１３】
モータユニット３２は、例えば、ＤＣモータなどのズームモータ３６と、フレキシブルプリント基板 (図示せず)と、フォトセンサ（図示せず）とを備えている。フレキシブルプリント基板は、ズームモータ３６をメイン基板（図示せず）に電気的に接続することができる。フォトセンサは、ズームモータ３６のモータ回転数の計測を通して、レンズ鏡筒３１におけるレンズの原点からの位置を計測することができる。ズームモータ３６は、レンズ鏡筒３１を駆動し、光学系を広角端と望遠端との間で移動させる。これにより、レンズ鏡筒３１が備える光学系は、撮像素子３７における光束の結像倍率を変化させるズームレンズ系として動作する。
【００１４】
マスターフランジ３３は、撮像素子３７と、撮像素子３７が発生させる熱を冷却するための金属製の撮像素子取り付け板３８と、フレキシブルプリント基板３９とを備えている。撮像素子３７は、レンズ鏡筒３１を通過した光束を受光し、電気的な信号に変換することができる。撮像素子取り付け板３８は、撮像素子３７をレンズ鏡筒３１に固定することができる。フレキシブルプリント基板３９は、撮像素子３７をメイン基板（図示せず）に電気的に接続することができるように構成される。
【００１５】
〔２．レンズ鏡筒の構成〕
〔２−１．レンズ鏡筒の具体的な構成〕
図３を参照しながら、撮像装置１の構成、主に、レンズ鏡筒３１の構成について説明する。
【００１６】
レンズ鏡筒３１は、１群枠ユニット４１と、２群枠ユニット４２と、中枠４３と、３群枠ユニット４４と、４群枠ユニット４５とを備えている。１群枠ユニット４１は、第１レンズ群Ｇ１を保持する。２群枠ユニット４２は、第２レンズ群Ｇ２（図示せず）を保持する。３群枠ユニット４４は、露光調整部材、シャッターおよび第３レンズ群Ｇ３（後述）を保持する。４群枠ユニット４５は、第４レンズ群Ｇ４（図示せず）を保持する。１群枠ユニット４１と、２群枠ユニット４２と、中枠４３と、３群枠ユニット４４と、４群枠ユニット４５とは、中枠４３に設けられたフォーカスモータ３５、およびマスターフランジ３３に設けられたズームモータ３６の動作により、中枠４３とカム枠４６とに設けられたカム溝によって協調動作を行うことで、変倍、および合焦動作を行うことができるように構成されている。
【００１７】
〔２−２．光学素子駆動装置の構成〕
（２−２−１．光学素子駆動装置の全体構成）
まず、図４〜図１２を参照しながら、光学素子駆動装置２００の全体構成について説明する。
【００１８】
図４に示すように、光学素子であるところの補正レンズ保持部材２０５には、第３レンズ群Ｇ３が、接着、あるいは、カシメなどの手段により取り付けられている。
【００１９】
一方、図５に示すように、補正レンズ保持部材２０５をピッチング方向（Ｚ方向）に駆動するための駆動用磁石２６２ｐｍと補正レンズ保持部材２０５のピッチング方向の位置を検出するための位置検出用磁石２６２ｐｓをヨーク２６２ｐｐに取り付け（図５（ａ））、磁石ユニット２６２ｐｕを構成している（図５（ｂ））。さらに、補正レンズ保持部材２０５をヨーイング方向（Ｘ方向）に駆動するための駆動用磁石２６２ｙｍと補正レンズ保持部材２０５のヨーイング方向の位置を検出するための位置検出用磁石２６２ｙｓをヨーク２６２ｙｐに取り付け（図５（ｃ））、磁石ユニット２６２ｙｕを構成している（図５（ｄ））。
【００２０】
さらに、図６に示すように磁石ユニット２６２ｐｕ、２６２ｙｕをレンズ保持部材２０５に接着等の手段により取り付けている。
【００２１】
また、図８に示すように、補正レンズ保持部材２０５には、磁石取り付け面と逆側に有効な光だけを通すように遮光キャップ２０７が嵌合などの手段により取り付けられている。
【００２２】
図９に示すように３群枠ユニット４４には、通電することにより回動軸Ａ３を中心に補正レンズ保持部材２０５を回転駆動させるためのコイル２０６ｐｃと、同様にＸ軸方向に直進駆動させるためのコイル２０６ｙｃが固定されている。さらに、駆動用磁石２６２ｐｓと位置検出用磁石２６２ｙｓと対向する位置に、ホール素子などの磁気検出素子などからなる位置検出素子２０６ｐｈ、２０６ｙｈがそれぞれ固定されている。この時、回動軸Ａ３、光軸Ａ、位置検出素子２０６ｙｈ、２０６ｐｈ、およびコイル２０６ｐｃの中心ＰｐがＸ軸方向に延びる直線Ｌ上に配置されている。
【００２３】
ここで、コイル２０６ｐｃの中心Ｐｐとは、コイル２０６ｐｃに通電したときに駆動用磁石２６２ｐｍとの協調動作により発生する荷重の作用中心点を意味している。なお、コイル２０６ｙｃの中心Ｐｙについても、中心Ｐｐと同様である。さらに、補正レンズ保持部材２０５は、ヨーイング方向に直線的な摺動溝２８２を有している。回動軸Ａ３の径が摺動溝２８２の溝幅よりも小さく構成されており、回動軸Ａ３は、摺動溝２８２に摺動可能、かつ回転可能に嵌め込まれている。
【００２４】
また、補正レンズ保持部材２０５は、光軸Ａに直交する面内において移動可能に支持され、かつ光軸Ａ方向の相対移動が規制されている。この規制部分（支持部）はＹ軸に直交する面内において、３カ所（略Ｕ字形状の支持部２８３，２８７，２８８）設けられている。さらに、３カ所の位置は、Ｘ−Ｚ平面において、３カ所を結んでできる三角形内部に、補正レンズ保持部材２０５の重心が入るように配している。
【００２５】
さらに、直径が、略Ｕ字形状の支持部２８３，２８７，２８８の開口幅の径より細い非磁性の金属シャフト２８５、２８６を略Ｕ字形状の支持部２８３，２８７，２８８の開口部に摺動可能に嵌め込んだ後、３群枠ユニット４４にシャフトＡ４を圧入、接着などの手段によって固定することにより、補正レンズ保持部材２０５をヨーイング方向（Ｘ軸方向）に直線的に移動可能に支持し、かつピッチング方向（Ｚ軸方向）に移動可能に支持し、かつ、光軸Ａに対して平行な軸について回動可能に支持するように構成されている。
【００２６】
この構成を採用することにより、コイル２０６ｙｃ、２０６ｐｃは、３群ユニット４４に固定されるので、可撓部を有するフレキシブルプリント基板が必要なくなるため安価に構成できると共に、フレキシブル基板の可撓部の弾性により補正レンズ保持部材２０５が一方向に付勢されることがないので、制御性の向上を図ることが可能となる。
【００２７】
さらには、補正レンズ保持部材２０５の移動によりフレキシブル基板の可撓部に繰り返し負荷が掛かることがないので、フレキシブル基板の断線を防止することが可能となり、信頼性の向上に繋がる。
【００２８】
また、支持部２８３、２８７、２８８と金属シャフト２８５、２８６との嵌合隙間部には、ちょう度３１０〜３４０のグリース（図示せず）を介在させることにより、潤滑している。同様に、回動軸Ａ３と摺動溝２８２の嵌合隙間部には、ちょう度３１０〜３４０のグリース（図示せず）を介在させることにより、潤滑している。
【００２９】
また、図７に示すように補正レンズ保持部材２０５には、補正レンズ保持部材２０５のＸＺ平面上のピッチング方向、およびヨーイング方向の移動量を規制するための穴部２０５ａが設けられている。一方、３群枠ユニット４４には、シャフトＡ４を圧入するためのボス部４４ａが設けられている。穴部２０５ａは、ボス部４４ａに圧入されたシャフトＡ４と協調することによって補正レンズ保持部材２０５のピッチング方向、ヨーイング方向の移動量を規制することができる。
【００３０】
（２−２−２．アクチュエータの構成、動作）
ここで、アクチュエータの構成、及び動作について説明する。
【００３１】
図１３は、光学素子駆動装置２００に使用するピッチ側の磁気回路の第一の実施例を示す四面図である。図１３に示すように、回転方向に駆動するための回転用電磁アクチュエータ２１２は、磁性材料からなるヨーク２６２ｐｐと、駆動用磁石２６２ｐｍと、該駆動用磁石２６２ｐｍと所定の空隙を持って対向配置されたコイル２０６ｐｃと、位置検出用磁石２６２ｐｓと、該位置検出用磁石２６２ｐｓと所定の空隙を持って対向配置された位置検出素子２０６ｐｈとから構成されている。ここで、前述したように、磁石ユニット２６２ｐｕは、補正レンズ保持部材２０５と一体的に、コイル２０６ｐｃと位置検出素子２０６ｐｈは、３群枠ユニット４４と一体的に構成されている。ここで、駆動用磁石２６２ｐｍと位置検出用磁石２６２ｐｓは、それぞれ磁気分極線がＸ軸と並行になるように４極着磁されている。コイル２０６ｐｃに通電することにより、ピッチング方向の電磁力Ｆｐが発生し、補正レンズ保持部材２０５がピッチング方向（Ｚ軸方向）に移動し、かつ、光軸Ａに対して平行な回動軸Ａ３を中心に回転する。
【００３２】
ここで、駆動用磁石２６２ｐｍと位置検出用磁石２６２ｐｓの同極どうしが磁気分極線の同じ側に配置されるように構成されている。
【００３３】
同様に、図１４は、光学素子駆動装置２００に使用するヨー側の磁気回路の第一の実施例を示す四面図である。図１４に示すように、Ｘ方向に駆動するための直進用電磁アクチュエータ２１３は、磁性材料からなるヨーク２６２ｙｐと、駆動用磁石２６２ｙｍと、該駆動用磁石２６２ｙｍと所定の空隙を持って対向配置されたコイル２０６ｙｃと、位置検出用磁石２６２ｙｓと、該位置検出用磁石２６２ｙｓと所定の空隙を持って対向配置された位置検出素子２０６ｙｈとから構成されている。ここで、前述したように、磁石ユニット２６２ｙｕは、補正レンズ保持部材２０５と一体的に、コイル２０６ｙｃと位置検出素子２０６ｙｈは、３群枠ユニット４４と一体的に構成されている。ここで、駆動用磁石２６２ｙｍと位置検出用磁石２６２ｙｓは、それぞれ磁気分極線がＺ軸と並行になるように４極着磁されている。コイル２０６ｙｃに通電することにより、ヨーイング方向の電磁力Ｆｙが発生し、補正レンズ保持部材２０５がヨーイング方向（Ｘ軸方向）に直動する。
【００３４】
ここで、駆動用磁石２６２ｙｍと位置検出用磁石２６２ｙｓの同極どうしが磁気分極線の同じ側に配置されるように構成されている。
【００３５】
また、回転用電磁アクチュエータ２１２は、第３レンズ群Ｇ３に対して直進用電磁アクチュエータ２１３と反対側に配置されている。
【００３６】
次に、ヨーク２６２ｐｐの構成について説明する。
【００３７】
図１５に示すようにヨーク２６２ｐｐには、駆動用磁石２６２ｐｍのＺ方向の位置を規制するための２つの駆動用磁石ストッパ２６２ｐｍｓ、２６２ｐｍｍと、位置検出用磁石２６２ｐｓのＺ方向の位置を決めるための位置検出用磁石ストッパ２６２ｐｓｓが、曲げ、もしくはコイニングなどの手段で設けられている。ここで、位置検出用磁石ストッパ２６２ｐｓｓの高さＨ１と位置検出用磁石２６２ｐｓの厚みＴ１の関係は、Ｔ１／２≧Ｈ１とする。さらに、ヨーク２６２ｐｐの−Ｘ方向端部には、位置検出用磁石２６２ｐｓの−Ｘ方向の位置を決めるために位置検出用磁石ストッパ２６２ｐｓｕが設けられている。位置検出用磁石ストッパ２６２ｐｓｕは、その幅方向の大きさが位置検出用磁石２６２ｐｓの磁極中心により等分されるように構成されている。さらに、ヨーク２６２ｐｐには、駆動用磁石２６２ｐｍと位置検出用磁石２６２ｐｓとの間に突起部２６２ｐｓｍが設けられている。突起部２６２ｐｓｍは、その幅方向の大きさが位置検出用磁石２６２ｐｓの磁極中心により等分されるように構成されており、ヨーク２６２ｐｐの一部を曲げることによって構成されている。ここで、突起部２６２ｐｓｍと位置検出用磁石ストッパ２６２ｐｓｕの間隔（内側寸法）Ｄ１は、位置検出用磁石の２６２ｐｓの磁気分極線方向の長さＤ２より、若干大きくなるように構成されている。
【００３８】
さらに、駆動用磁石２６２ｐｍと位置検出用磁石２６２ｐｓがそれぞれ駆動用磁石ストッパ２６２ｐｍｓ、２６２ｐｍｍ、位置検出用磁石ストッパ２６２ｐｓｓにＺ方向に押し当てられた時に、駆動用磁石２６２ｐｍと位置検出用磁石２６２ｐｓの両方の磁気分極線が略一直線に並ぶように、駆動用磁石ストッパ２６２ｐｍｓ、２６２ｐｍｍと位置検出用磁石ストッパ２６２ｐｓｓのＺ方向の位置が決められている。
【００３９】
さらに、駆動用磁石２６２ｐｍと位置検出用磁石２６２ｐｓの同極どうしが磁気分極線の同じ側に配置されるようになっているので、駆動用磁石２６２ｐｍと位置検出用磁石２６２ｐｓは、反発し合う。一方、駆動用磁石２６２ｐｍよりも位置検出用磁石２６２ｐｓの方がヨーク２６２ｐｐ対する接触面積が小さいために、位置検出用磁石２６２ｐｓよりも駆動用磁石２６２ｐｍの方がヨーク２６２ｐｐに対する吸着力が大きくなる。従って、この磁石２６２ｐｍ，２６２ｐｓ同士の反発力によって、位置検出用磁石２６２ｐｓに−Ｘ方向の力が発生する。しかしながら、位置検出用磁石ストッパ２６２ｐｓｕにより位置検出用磁石２６２ｐｓの−Ｘ方向の移動が規制されているため、位置検出用磁石２６２ｐｓの位置を一定に保つことができる。
【００４０】
ヨー磁石ユニット２６２ｙｕに含まれるヨーク２６２ｙｐについては、前述のピッチ磁石ユニット２６２ｐｕに含まれるヨーク２６２ｐｐと同様の構成となっているので、説明は省略する。図１４等に示すように、ヨー方向の動作に関連する構成要素に対しては、対応するピッチ方向の動作に関連する構成要素と同一の数字を付し、数字の後の英字をｐからｙに変更している。同様に、ヨー磁石ユニット２６２ｙｕのヨーク２６２ｙｐには、駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｓ、２６２ｙｍｍと、突起部２６２ｙｓｍと、位置検出用磁石ストッパ２６２ｙｓｕと、位置検出用磁石ストッパ２６２ｙｓｓとが設けられている（図２０参照）。ヨーク２６２ｙｐと、駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｓ、２６２ｙｍｍと、突起部２６２ｙｓｍと、位置検出用磁石ストッパ２６２ｙｓｕと、位置検出用磁石ストッパ２６２ｙｓｓの構成および機能は、ヨーク２６２ｐｐ、駆動用磁石ストッパ２６２ｐｍｓ、２６２ｐｍｍ、突起部２６２ｐｓｍ、位置検出用磁石ストッパ２６２ｐｓｕ、位置検出用磁石ストッパ２６２ｐｓｓの構成および機能とそれぞれ同様である。
【００４１】
（２−２−３．光学素子駆動装置の各部の位置関係）
光学素子駆動装置２００は、各部の位置関係についても特徴を有している。
【００４２】
図７、図９および図１６を参照しながら各部の位置関係について詳細に説明する。図１６は、位置検出用磁石２６２ｐｓ、２６２ｙｓの使用可能領域および位置検出素子２０６ｐｈ、２０６ｙｈ性能保証範囲の説明図である。
【００４３】
図７、図９において、光軸Ａが第３レンズ群Ｇ３の中心Ｃと一致する時、第３レンズ群Ｇ３の位置が移動可能な領域の中央付近にある状態になる。この時、補正レンズ保持部材２０５が移動可能な領域内において、位置検出素子２０６ｐｈの検出中心Ｒｐが、磁石ユニット２６２ｐｕの分極線Ｑｐと略一致し、かつ位置検出素子２０６ｙｈの検出中心Ｒｙが、磁石ユニット２６２ｙｕの分極線Ｑｙが略一致している。
【００４４】
図９に示すように、回動軸Ａ３とコイル２０６ｐｃの中心Ｐｐとの間の距離Ｌ１は、回動軸Ａ３と光軸Ａとの間の距離Ｌ０よりも長い。回動軸Ａ３と位置検出素子２０６ｐｈの検出中心Ｒｐとの間の距離Ｌ２は、回動軸Ａ３とコイル２０６ｐｃの中心Ｐｐとの間の距離Ｌ１よりも短い。回動軸Ａ３と位置検出素子２０６ｙｈの検出中心Ｒｙとの間の距離Ｌ３は、回動軸Ａ３とコイル２０６ｙｃの中心Ｐｙとの間の距離Ｌ４よりも短くなっている。
【００４５】
図９に示す状態において、アクチュエータ２１２が発生させる電磁力Ｆｐは、分極線Ｑｐおよび直線Ｌにほぼ直交している。アクチュエータ２１３が発生させる電磁力Ｆｙは、分極線Ｑｙに略直交し、かつ直線Ｌに略平行になっている。
【００４６】
ここで、「位置検出素子の検出中心」とは、位置検出の際に磁気検出素子等の位置検出素子がその１点に配置されていると考えることができる仮想点である。検出中心としては、例えば、磁気検出素子の場合、検出感度が最大となる点などが挙げられる。一般的には、検出中心は磁気検出素子の検出面の中心点であると想定できる。「磁気分極線」とは、Ｎ極とＳ極との間において極性が変化する境界線を意味している。図１６に示すように、磁石の磁束密度分布は、分極線を中心とした、磁束密度がほぼ一定の割合で変化する使用可能領域を含んでいる。使用可能領域とは位置検出として使用可能な範囲（性能保証範囲）を意味しており、使用可能領域内であれば、磁気検出素子の測定値が測定位置に応じてほぼリニアに変化し、正確な位置検出が可能となる。
【００４７】
ここで、突起部２６２ｐｓｍと位置検出用磁石ストッパ２６２ｐｓｕの幅を位置検出用磁石２６２ｐｓの磁極中心に対して等幅になるように構成することにより、磁気分極線Ｑｐ近傍の磁束密度の変化を一定にすることができ、位置検出素子２０６ｐｈのリニアリティの悪化が少ない。
【００４８】
同様に、位置検出用磁石ストッパ２６２ｐｓｓの高さＨ１を位置検出用磁石２６２ｐｓの厚みＴ１に対して、Ｔ１／２≧Ｈ１とすることにより、位置検出用磁石ストッパ２６２ｐｓｓが、位置検出用磁石２６２ｐｓが発生させる磁界の形状を歪ませる（図１３の場合、Ｓ極側にシフトする）ことがなくなるので、磁気分極線Ｑｐ近傍の磁束密度の変化を一定にすることができ、位置検出素子２０６ｐｈのリニアリティの悪化が少なくなる。
【００４９】
（２−２−４．アクチュエータ特性について）
具体設計事例を以下に示す。
【００５０】
補正レンズＧ３の移動量：ピッチ、ヨー共に  ±０．４５ｍｍ
Ｌ０＝１５．３ｍｍ
Ｌ１＝２９．５ｍｍ
Ｌ２＝２４．８ｍｍ
Ｌ３＝５．４ｍｍ
Ｌ４＝８．１ｍｍ
とすると、位置検出素子位置での移動量は、
ピッチ方向：±０．６５ｍｍ
ヨー方向：±０．４５ｍｍ
となる。ここで、図１７は、上記移動量のときの磁石の無着磁幅と、位置検出素子の感磁中心と磁石表面間距離とリニアリティの関係を計算によって求めたものである。図１７ａは、±０．４５ｍｍの時の計算結果、図１７ｂは、±０．６５ｍｍの時の計算結果である。従って、この移動量において、位置検出素子位置における磁束密度の変化度合いをほぼ一定にするためには、図１７に示すようにそれぞれの磁石の無着磁幅を
ピッチ方向：１．２ｍｍ
ヨー方向：０．８ｍｍ
位置検出用磁石と磁気検出素子などの位置検出素子の感磁中心までの距離を
ピッチ方向：０．９５ｍｍ
ヨー方向：０．８ｍｍ
に設定すれば良い。
【００５１】
ここで無着磁幅とは、磁気分極線を中心として、磁石の表面磁束が所定の磁束密度以下になる領域のことを示している。
【００５２】
ここで、位置検出用磁石と駆動用磁石を一つの磁石にし、移動量に準じて無着磁幅を決めた場合の比較例を以下に示す。
磁石の無着磁幅を
ピッチ方向：１．２ｍｍ
ヨー方向：０．８ｍｍ
とする。この時、素材をネオジウム磁石とすると磁石サイズを
ピッチ方向：９．２ｍｍ×６．２ｍｍ×０．８ｍｍ（長さ（磁気分極線方向）×幅×厚み：以下この形式で表示する）
ヨー方向：１２．０ｍｍ×６．０ｍｍ×１．０ｍｍ
とし、磁石とコイル間の空隙量を０．３ｍｍ、サイズを
ピッチ方向：３．４×２．２×１．９（コイル内形状：長さ×幅×厚み：以下この形式で表示する）
巻幅１．４ｍｍ  コイル芯線径φ０．０７ｍｍ  巻回数：４０９
ヨー方向：５．６×１．８×１．２
巻幅１．７ｍｍ  コイル芯線径φ０．０７ｍｍ  巻回数：３１１
とすると、それぞれの推力定数は、
ピッチ方向：０．６Ｎ／Ａ
ヨー方向：０．９Ｎ／Ａ
となる。この時の各磁石の重量は、
ピッチ方向：０．４８ｇ
ヨー方向：０．７２ｇ
となる。
【００５３】
一方、本発明実施例のようにセンシング用とコイル駆動用の磁石を分離したとすると、位置検出用磁石においては、無着磁幅を
ピッチ方向：１．２ｍｍ
ヨー方向：０．８ｍｍ
とする。この時、位置検出用磁石の大きさは、測定できる大きさしか必要ないので、
ピッチ方向：２．９ｍｍ×４．０ｍｍ×０．８ｍｍ
ヨー方向：２．９ｍｍ×４．２ｍｍ×０．８ｍｍ
となる。一方、駆動用磁石の無着磁幅は、約０．５ｍｍ（フル着磁）となり、駆動用磁石のサイズを
ピッチ方向：６．０ｍｍ×５．８ｍｍ×１．０ｍｍ
ヨー方向：８．８ｍｍ×５．６ｍｍ×１．０ｍｍ
とし、磁石とコイル間の空隙量を０．３ｍｍ、サイズを
ピッチ方向：３．２×１．８×２．１
巻幅１．４ｍｍ  コイル芯線径φ０．０７ｍｍ  巻回数：４４７
ヨー方向：５．４×１．４×１．３
巻幅１．７ｍｍ  コイル芯線径φ０．０７ｍｍ  巻回数：３３４
とすると、それぞれの推力定数は、
ピッチ方向：０．６５Ｎ／Ａ
ヨー方向：０．９５Ｎ／Ａ
となる。この時の各方向の磁石の重量は、
ピッチ方向：０．４６ｇ
ヨー方向：０．６１ｇ
となる。
【００５４】
したがって、本実施例のように駆動用磁石と位置検出用磁石と分離することにより、磁石の幅方向を、０．４ｍｍ小さくすることができると共に、磁石の重量が、０．１３ｇ軽量化したにもかかわらず、推力定数を約５〜１０％向上することができる。
【００５５】
ここで、図１８は、光学素子駆動装置における効果を示すオープンループ特性図、図１９は、磁気検出素子位置でのコイルが発生する磁束密度分布グラフである。
【００５６】
図１８ａは、先に説明した位置検出用磁石と駆動用磁石を一つの磁石にし、移動量に準じて無着磁幅を決めた磁石採用したアクチュエータのオープンループ特性図、図１８ｂは、本発明の第一の実施例であるところの駆動用磁石と位置検出用磁石とを分離したアクチュエータのオープンループ特性図である。
【００５７】
図１８ｂに示すように駆動用磁石と位置検出用磁石と分離したアクチュエータのオープンループ特性図の方が、３００Ｈｚ以上の周波数領域においてゲイン特性が理想通りの特性を示している。一方、図１８ａに示すように位置検出用磁石と駆動用磁石を一つの磁石にし、移動量に準じて無着磁幅を決めた磁石採用したアクチュエータのオープンループ特性は、３００Ｈｚ以上でゲイン特性が悪化している。
【００５８】
この現象は、特開２００９−１６３１５３号公報のように、一つの磁石内での着磁により、無着磁幅を駆動用とセンシング用に変更したアクチュエータにおいても発生することが確認されている。
【００５９】
図１９は、コイル２０６ｐｃが通電することにより発生する磁界を計算した結果である。コイル２０６ｐｃから所定の距離はなれた位置検出素子２０６ｐｈを高さ方向に変化させた時の磁束密度を計算したものである。ここで、コイルの厚み方向の真ん中の高さをゼロとしている。
【００６０】
このグラフより明らかなようにコイルが発生する磁束は、コイルの厚み方向の真ん中位置の磁束密度が最大になる。
【００６１】
先の位置検出用磁石と駆動用磁石を一つの磁石にし、移動量に準じて無着磁幅を決めた場合、各コイルの厚み方向中心位置は、磁石表面から、
ピッチ方向：０．３＋１．９÷２＝１．２５ｍｍ
ヨー方向：０．３＋１．２÷２＝０．９ｍｍ
となる。その結果、位置検出素子とコイル厚み方向中心位置との差違は、
ピッチ方向：＋０．３ｍｍ
ヨー方向：＋０．１ｍｍ
となる。一方本発明の第一の実施例において、位置検出素子とコイル厚み方向中心位置との差違は、
ピッチ方向：＋０．５ｍｍ
ヨー方向：＋０．３ｍｍ
となる。本来、位置検出素子は、位置検出用磁石の分極線近傍の磁界を検出することによって位置を検出しているので、コイルが発生する磁界は、ノイズ成分となる。本発明の第一の実施例において位置検出用磁石と駆動用磁石の厚みを０．２ｍｍ変化させることによって、
ピッチ方向：約９％
ヨー方向：約５％
コイルが発生する磁界の検出を下げることができるのでノイズ成分を低減することが可能となる。
【００６２】
〔３．磁石支持機構〕
まず、磁石ユニット２６２ｙｕを補正レンズ保持部材２０５に支持されるように取り付ける手順について説明する。
【００６３】
図５（ｃ）に示すように、駆動用磁石２６２ｙｍと位置検出用磁石２６２ｙｓを、ヨーク２６２ｙｐに配置し、図５（ｄ）の磁石ユニット２６２ｙｕとする。このとき、磁石２６２ｙｍ、２６２ｙｓは、どちらもヨーク２６２ｙｐに対し固定されておらず、平面内を移動可能となっている。
【００６４】
次に図２０に示すように、補正レンズ保持部材２０５に形成されている凹部２３０ｙ（図６参照）に、磁石ユニット２６２ｙｕを配置し、磁石ユニット２６２ｙｕの駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｓ周辺を＋Ｘ方向に押圧する。凹部２３０ｙは、磁石ユニット２６２ｙｕを収容するためのものであり、磁石ユニット２６２ｙｕと略同じ形状である。
【００６５】
補正レンズ保持部材２０５は、駆動用磁石２６２ｙｍと当接する当接部２０５ｃと、位置検出用磁石２６２ｙｓと当接する当接部２０５ｂを有している。当接部２０５ｂ、２０５ｃは、凹部２３０ｙの＋Ｘ方向側の側壁から凹部２３０ｙ内において−Ｘ方向に向かって突出している。当接部２０５ｃは、Ｚ軸方向に２つの駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｓ，２６２ｙｍｍの間に位置している。言い換えると、駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｓと駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｍは、当接部２０５ｃをＺ軸方向にまたぐ位置に配置されている。また、駆動用磁石２６２ｙｍおよび位置検出用磁石２６２ｙｓは、略直方体形状をしている。従って、上記のように磁石ユニット２６２ｙｕの駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｓ周辺を＋Ｘ方向に押圧した時、位置検出用磁石２６２ｙｓの平らな一面を当接部２０５ｂに押し当てることができる。また、同時に駆動用磁石２６２ｙｍの平らな一面を当接部２０５ｃに押し当てることができる。
【００６６】
このとき、駆動用磁石２６２ｙｍは、当接部２０５ｃから−Ｘ方向の反力を受けることにより、反時計回りに回転しようとするが、ヨーク２６２ｙｐの駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｍによって＋Ｘ方向に押され、回転が抑制される。つまり、駆動用磁石２６２ｙｍは、その＋Ｘ方向を向いた平らな一面が接触するヨーク２６２ｙｐの駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｓ，２６２ｙｍｍと、その−Ｘ方向を向いた平らな一面が接触する補正レンズ保持部材２０５の当接部２０５ｃとによって挟持され、凹部２３０ｐ内に設計どおり適切に位置決めされることになる。
【００６７】
また、位置検出用磁石２６２ｙｓは、当接部２０５ｂから−Ｘ方向の反力を受けることにより、時計回りに回転しようとするが、ヨーク２６２ｙｐの位置検出用磁石ストッパ２６２ｙｓｓによって＋Ｘ方向に押され、回転が抑制される。つまり、位置検出用磁石２６２ｙｓは、その＋Ｘ方向を向いた平らな一面が接触するヨーク２６２ｙｐの位置検出用磁石ストッパ２６２ｙｓｓと、その−Ｘ方向を向いた平らな一面が接触する補正レンズ保持部材２０５の当接部２０５ｂとによって挟持され、凹部２３０ｐに設計どおり適切に位置決めされることになる。
【００６８】
図２０は、ヨーク２６２ｙｐの駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｓ周辺を＋Ｘ方向に押圧したときに磁石２６２ｙｍ、２６２ｙｓにかかる力ａ〜ｅを示している。
【００６９】
ヨーク２６２ｙｐの駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｓ周辺を＋Ｘ方向に押圧することにより、駆動用磁石２６２ｙｍは、駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｓから＋Ｘ方向の力ａを受ける。また、駆動用磁石２６２ｙｍは、当接部２０５ｂから−Ｘ方向の力ｄを受け、さらに、駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｍから＋Ｘ方向の力ｂを受ける。その結果、駆動用磁石２６２ｙｍは、主として力ａ、ｂ、ｄの釣り合いにより、静止する。また、ヨーク２６２ｙｐの駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｓ周辺を＋Ｘ方向に押圧することにより、位置検出用磁石２６２ｙｓは、当接部２０５ｃから−Ｘ方向の力ｅを受け、さらに、位置検出用磁石ストッパ２６２ｙｓｓから＋Ｘ方向の力ｃを受ける。その結果、駆動用磁石２６２ｙｍは、主として力ｂ、ｃの釣り合いにより、静止する。
【００７０】
また、磁石ユニット２６２ｙｕと同様の手順で、磁石ユニット２６２ｐｕを補正レンズ保持部材２０５に支持されるように取り付けることができる。なお、補正レンズ保持部材２０５は、当接部２０５ｂに対応する当接部２０５ｄと、当接部２０５ｃに対応する当接部２０５ｅを有している。また、補正レンズ保持部材２０５には、凹部２３０ｙに対応する凹部２３０ｐ（図６参照）が形成されている。ヨーク２６２ｐｐと、駆動用磁石ストッパ２６２ｐｍｓ、２６２ｐｍｍと、突起部２６２ｐｓｍと、位置検出用磁石ストッパ２６２ｐｓｕと、位置検出用磁石ストッパ２６２ｐｓｓの構成および機能は、ヨーク２６２ｙｐ、駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｓ、２６２ｙｍｍ、突起部２６２ｙｓｍ、位置検出用磁石ストッパ２６２ｙｓｕ、位置検出用磁石ストッパ２６２ｙｓｓの構成および機能とそれぞれ同様である。
【００７１】
この構成にすることにより、１枚のヨーク２６２ｙｐを用いて、２個の磁石２６２ｙｓ、２６２ｙｍを同時に補正レンズ保持部材２０５に精度よく取り付けることができる。また、１枚のヨーク２６２ｐｐを用いて、２個の磁石２６２ｐｓ、２６２ｐｍを同時に補正レンズ保持部材２０５に精度よく取り付けることができる。
【００７２】
以上により、磁石ユニット２６２ｐｕ，ｙｕを補正レンズ保持部材２０５に取り付けてなる磁石支持機構２１０が組み立てられる。
【００７３】
〔４．他の実施の形態〕
本発明の実施の形態として、一実施例を説明した。しかし、本発明は、これには限られない。そこで本発明の他の実施の形態を以下にまとめて説明する。なお、本発明は、これらには限定されず、適宜修正された他の実施の形態に対しても適用可能である。
【００７４】
図２２は、光学素子駆動装置に使用するピッチ側の磁気回路の他の実施例を示す四面図である。先の実施例と同一の部品は同一の番号で記している。先の実施例と異なる箇所は、駆動用磁石２６２ｐｍと位置検出用磁石２６２ｐｓとの異極どうしが磁気分極線の同じ側に配置されるように構成されていることにある。
【００７５】
また、図２３は、光学素子駆動装置に使用するピッチ側の磁気回路の他の実施例を示す四面図である。先の実施例と同一の部品は同一の番号で記している。先の実施例と異なる箇所は、駆動用磁石２６２ｐｍと位置検出用磁石２６２ｐｓとの異極どうしが磁気分極線の同じ側に配置されるように構成すると共に、駆動用磁石２６２ｐｍと位置検出用磁石２６２ｐｓとの間に設けられていた突起部２６２ｐｓｍを廃したことにある。なお、図２３の例では、位置検出素子２０６ｐｈに駆動用磁石２６２ｐｍが発生させる磁界の影響がない場合を想定している。
【００７６】
なお、ピッチ側の磁気回路に加えた上記図２２および図２３に示す変形は、ヨー側の磁気回路にも適用することができる。
【００７７】
さらに、本実施例においては、撮像素子に光軸を曲げることなく直線で入射する光学系において説明を行っているが、光学系は屈曲光学系でもよく、その場合は、撮像装置の薄型化が可能となる。
【００７８】
また、本実施例においては、直進方向をヨーイング方向、回転方向をピッチング方向の像振れ補正としたが、方向はその逆でもよく、直進方向をピッチング方向、回転方向をヨーイング方向とすることができる。すなわち、補正する方向に対して、アクチュエータの駆動方法、配置を限定するものではない。
【００７９】
また、他の実施例においては、駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｓと、駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｍとは、連結されていてもよい。また、位置検出用磁石ストッパ２６２ｙｓｓは、位置検出用磁石２６２ｙｓのＺ方向の両端部付近の２ヵ所に分離されていてもよい。また、駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｓと、駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｍと、位置検出用磁石ストッパ２６２ｙｓｓとは、全て連結されていてもよい。なお、駆動用磁石ストッパ２６２ｐｍｓ、駆動用磁石ストッパ２６２ｐｍｍ、および位置検出用磁石ストッパ２６２ｐｓｓについても同様である。
【００８０】
また、図２４に示すように、駆動用磁石ｙｍを押圧する当接部２０５ｃは、２つ以上あってもよいし、位置検出用磁石ｙｓを押圧する当接部２０５ｂも、２つ以上あってもよい。また、当接部２０５ｃは、凹部２３０ｙの−Ｘ方向側の側壁から＋Ｘ方向に向かって突出していてもてよい。また、当接部２０５ｃ，２０５ｂは、駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｓと、駆動用磁石ストッパ２６２ｙｍｍと、位置検出用磁石ストッパ２６２ｙｓｓの少なくとも１つから＋Ｘ方向に向かって突出していてもてよい。なお、当接部２０５ｄ，２０５ｅについても同様である。
【００８１】
また、磁石支持機構により支持される２つの磁石は、駆動用磁石と、位置検出用磁石に限定されない。たとえば、２つの駆動用磁石を支持してもよく、２つの位置検出磁石を支持してもよい。また、他の用途の磁石を支持してもよい。また、３つ以上の磁石を支持してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
ここに開示された技術は、複数の磁石を支持する磁石支持機構に利用可能である。また、ここに開示された技術は、レンズや撮像素子を駆動する駆動装置等、種々の駆動装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００８３】
４４  ３群枠ユニット（固定部材）
２００  光学素子駆動装置（駆動装置）
２０５  補正レンズ保持機構（本体部、移動部材）
２０５ｂ，２０５ｃ，２０５ｄ，２０５ｅ  当接部（凸部）
２０６ｐｃ，２０６ｙｃ  コイル
２０６ｐｈ，２０６ｙｈ  位置検出用素子（磁気検出素子）
２１０  磁石支持機構
２６２ｐｐ，２６２ｙｐ  ヨーク
２６２ｐｍ，２６２ｙｍ  駆動用磁石
２６２ｐｓ，２６２ｙｓ  位置検出用磁石
２６２ｐｓｓ，２６２ｙｓｓ  位置検出用磁石ストッパ（突起部）
２６２ｐｍｓ，２６２ｙｍｓ  駆動用磁石ストッパ（突起部）
２６２ｐｍｍ，２６２ｙｍｍ  駆動用磁石ストッパ（突起部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
0005514028.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
0005514028.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
0005514028.tif 000023
【図２３】
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【図２４】
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